Усилитель "Бриз", ИТУН, без общей ООС.

[Svjatoslav]

ИТУН, без общей ООС.
Задумывался как конкурент и замена ламповым усилителям. При этом чтобы сохранить простоту схем ламповых и экономичность, значительную мощность транзисторных усилителей.
Со своей задачей вполне справился, "в ходу" уже  почти 3 года.
В цепи прохождения сигнала содержит минимум реактивных элементов. Электролиты - только в БП.
Все каскады, кроме выходного, работают в классе "А".
Выходное сопротивление (без учёта влияния балластного резистора R23) 600 Ом.
Схема простая, в приложении последний вариант,  с увеличенной мощностью.
Но довольно-таки непростая в отладке. Также  необходимо подбирать входные полевые транзисторы в комплементарные пары.
[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]

[semigor]

Какие характеристики получились у усилителя?
Максимальная и номинальная выходная мощность и коэффициенты нелинейных искажений на этих мощностях.

[Svjatoslav]

При выходном напряжении примерно равном половине уровня ограничения (5 В для "8-Омного" варианта с  питанем +-25 В) что примерно соответствует комфортной громкости, и резистивной нагрузке 8 Ом уровень гармоник составил 0,92% а интермодуляция 0,94 %. Преобладающие 2 и 3 гармоники,  равного уровня по -48 дБ, (примерно по 0,42% каждой)   Уровень 4 и 5 гармоник гораздо ниже, их уровень соответственно - 75 дБ (0,018%)  и - 90 дБ (0,003%), быстро спадающий с частотой, а более высокие номера ниже уровня шума (см. вложение).
При выходном напряжении, на 10% ниже уровня ограниченя у этого 25-ваттного варианта,  10,2 В (на более жёсткой нагрузке 5 Ом) Кг=3,0%, Кинтерм.=3,5%. Нелинейность как бы "мягкая", низкого порядка.
И в этом случае спектр гармоник спадающий, каждый следующий номер меньше предыдущего примерно на 10  дБ, нечётные как и положено для РР, чуть выше уровнем.
[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]

[das]

Сергей....что то с программой....не отстроена... (или разводка плохая....такое бывает на макете, когда все провода в кучу)

[semigor]

Спасибо, Сергей.
У меня в АВ получалось примерно так же. Мне показалось, что искажения векликоваты, поэтому не слушая сразу перешел на чистый А.
А какой ток покоя?

[Valera]

не отстроена...

Эпюру растянуть надо

и добавил...

сразу перешел на чистый А.

Игорь . Добрый день! Если не трудно дайте ссылку....

[das]

Да не, Сергей "кусок" вырезал редактором....

пример

[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]

[semigor]

Valera,
Добрый день!
http://www.semigor2.narod.ru/itun2.html
(картинки листаются стрелочками)

[Valera]

Valera,
Добрый день!
http://www.semigor2.narod.ru/itun2.html
(картинки листаются стрелочками)

Спасибо!

[Svjatoslav]

Спасибо, Сергей.У меня в АВ получалось примерно так же. Мне показалось, что искажения векликоваты, поэтому не слушая сразу перешел на чистый А. А какой ток покоя?

А я послушал, дал послушать заказчикам и оставил класс АВ.   
В качестве основного у меня пока работает вариант с питанием +-25 В, током покоя 0,5 А. На выходе  IRF630/IRF9640
При послушке со слухачами для этой пары (и для  этой схемы)  минимально допустимый ток покоя нашли 300-350 мА. Разницу между 0,5 А и 1 А на слух не определили. 
В схеме поста 1, с повышенным питанием +- 32 В применил IRFР240/IRF9240 с более мощными корпусами  при токе покоя  0,7 А.
das, Valera, в "картинке" с гармониками отрезал неинформативную левую часть. Программа или комп там мусорят сильно.
Уровень фона единицы милливольт. Особо не напрягает, но иногда хочется меньше. Планирую поставить минидроссельки на  наборе прямых пластин трансформаторного железа между конденсаторами 10000 мкф фильтра БП. Будет П-образный фильтр. Чтобы в основном подавить высшие гармоники сети и стрёкот переключения диодов. Конденсаторы параллельно диодам мало что меняют.

и добавил...

Valera, Добрый день!http://www.semigor2.narod.ru/itun2.html(картинки листаются стрелочками)

semigor, полевые на выходе в этой схеме не опробовались?  Например 2SJ162/2SK1058?

[semigor]

А я послушал, дал послушать заказчикам и оставил класс АВ.

Возможно я поторопился с выводами. Впрочем, и у Вас до 4-х ватт играет в классе А.

полевые на выходе в этой схеме не опробовались?  Например 2SJ162/2SK1058?

Пробовал, по той же топологии:
http://www.semigor2.narod.ru/itun2.html
2SK1058. По разрешению и прозрачности было хуже, чем с КТ908.

[Viktor D]

Серегй, в продолжении обсуждения в ЛС.
Вот сегодня перед тем, как лезть в настройки сделал фото того что на выходе, что бы ты взглянул:

(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
Лев канал ток покоя 0,76А

(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
Прав. канал, ток покоя 0,6А
Сорри за качество фото. По вертикали 50мВ в клетке, соответственно на первом фото где то 125 мВ от верхней до нижней точки. По развёртке 5 мс. в клетке соответственно где то 15мкс - где то 40Гц. (Или я напутал?)

Почему сегодня фон меньше (и ток покоя в ЛК) не понятно. Похоже на какой то возбуд  

и добавил...
Перед измерениями прогрев 30 минут.

[Svjatoslav]

Viktor D, 30 минут прогрева достаточно.
Замер спектра фона производился с эквивалентом нагрузки на выходе или с подсоединёнными АС?
Надо бы ещё посмотреть форму напряжения на питающих шинах левого канала. Сразу и после прогрева.

[Viktor D]

С АС.
Сейчас попробую, только опять погрею. Выключал, что бы провода хомутами прихватить.

[das]

Какой диапазон воспроизводимых частот?.......поставь временно цобель, посмотри результат...

[Svjatoslav]

По ВЧ возбудов не было ни разу. Диапазон выше 200 кГц. 
Выходное сопротивление высокое, НЧ динамики дают противо-эдс, которая и высвечивается на осциллографе.
Для проверки можно поменять АС местами с канала в канал.
Фон измерял на эквиваленте нагрузки.
На НЧ динамиках с очень низким резонансом возможен только возбуд на НЧ из-за ПОС, которая заложена в самой схеме.

[Viktor D]

(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
Вот плюсовая шина ЛК.

(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
А это для сравнения ПК.

В минусовой шине картинки аналогичны.

и добавил...

Для проверки можно поменять АС местами с канала в канал.

надо попробовать.

и добавил...
Сейчас слушаю на минимальной громкости - разница между каналами мало заметна. И ток покоя мало отличается 0,51 и 0,66 мА. Надо днём погонять погромче. Днём времени нет

[Viktor D]

Поставил 2 вентилятора от компа - охлаждают радиаторы хорошо, но шумят. Уменьшил на них напряжение - завтра потестирую. Попутно изменил расположение проводов. Фон в обоих каналах стал одинаковый - слышен, если ухо к АС, а с дивана - неслышен. Посмотрим завтра после пары часов работы.

[Viktor D]

Сергей, привет Если ещё читаешь эту тему, то появилась информация: Твой усилитель замечательно состыковался с Визатонами В200 в оформлении ЗЯ. Слушал с удовольствием все тестовые композиции.

Правда вылезла старая болячка фон в одном из каналов. Уже не помню что я делал что бы от него избавиться... Появляется после часа работы, когда усилитель как следует прогреется. Странно до этого он работал подолгу и ничего. Завтра буду смотреть в чём дело.

[Svjatoslav]

Привет. 
Спасибо, Виктор.

Всё очень кстати. Сейчас строю свой первый токовый фильтр для точной стыковки ИТУН "Бриз-2" с трёхполоской.
Всырую обсуждаю на своём ресурсе: _http://devicemusic.ucoz.ru/forum/11-227-2#5390
Окончательным результатом обязательно  поделюсь и в Клубе DiyAudio. 

Широкополосник однозначно лучше стыковать с ИТУНами, чем многополоски. Для выравнивания АЧХ (и Z) по самым "верхам", чтобы не "резали" уши,  достаточно  примитивной цепочки Цобеля-Буше. Её посчитать несложно, если известна Z динамика. Задача цепочки - выровнять комплексное сопротивление динамика до "чисто резистивного". Тогда АЧХ будет стандартная, как  от ИНУНа. Можно полностью не выравнивать, тогда будет "шире" работа динамика по ВЧ, с небольшим подъёмом. Так будет скомпенсирована направленность (мы не всегда располагаем уши строго на пересечении их осей).
Фильтр на резонанс в оформлении с последовательным мощным переменным резистором позволит оперативно "строить" АЧХ по низким частотам, измененяя полную добротность динамика. На всех остальных частотах - чисто токовое управление. Скоро соберу пару своих малоиндуктивных ШП головок, пристыкую эти звенья и к ним. С ними будет ещё лучше, так как Буше-Цобель будет совсем мало  влиять на ток даже на 20 кГц.
Мало того,  ширики с цепочками будут отлично работать и с обычными ИНУНами. Разница в звуке будет тем меньше, чем меньше их индуктивность. 

До и после прогрева надо замерить разбаланс напряжения на мощных истоковых резисторах фонящего канала и нефонящего.
Этот разбаланс будет больше  у  фонящего.
Если это так, и причина в этом - устраняется подстройкой. 

Разбаланс также  мог возникнуть при переходе на другие радиаторы или при увеличении теплового сопротивления между одним из транзисторов и радиатором.

[Viktor D]

Сергей, спасибо за ответ и рекомендации по ремонту. Как выберу время - займусь. Заменю термопасту под транзисторами и выставлю симметрию плеч.
Попутно хочу спросить можно ли в данной схеме понизить напряжение питания до 22-24В. У меня есть комплект хороших емкостей ROE  но они на 25В зато по 82 000 мФ. И пара трансформаторов от Корвета - там выходные напряжения будут как я написал. Практика показала, что такая мощность мне не к чему. Вполне хватает 15Вт. И греться как я думаю выходные транзисторы будут меньше.

[Гocть]

Правда вылезла старая болячка фон в одном из каналов. Уже не помню что я делал что бы от него избавиться... Появляется после часа работы, когда усилитель как следует прогреется. Странно до этого он работал подолгу и ничего. Завтра буду смотреть в чём дело.

Термостабильность у аппарата - чисто условная.

[Svjatoslav]

Термостабильность схемы высокая. Первые "аппараты" работают более 5 лет без "гюков" и каких-либо подстроек и замены транзисторов. И в данном случае проблема только в одном из каналов.

Viktor D, напряжение питания можно снизить. Надо будет пропорционально  уменьшить  сопротивление резисторов R1R3 питающих стабилизатор первого каскада параллельно к штатным подпаяв дополнительные 2,7-3 кОм мощностью  0,25-0,5 Вт. Чтобы ток через стабилитроны остался на прежнем уровне. Усилитель благодарно откликается на увеличение ёмкостей фильтра БП. Вот бы транс корветовский был ещё тором.
При точном балансе плеч уровень фона прямо пропорционален току покоя. При одних и тех же его значениях в двух каналах уровень фона будет одинаков. 

[Viktor D]

Что то я запутался.
Поставил усилитель на стол, стал проверять. В одном канале на резисторах было порядка 370мВ (пусть будет №1), в другом порядка 250мв (соответственно№2). Осцилографом смотрю фона нет.
Дальше, когда прогрелся в №1 стало порядка 700мв, в №2 так и осталось 250 (причём этот канал нормально отзывается на регулировку, удалось выставить на выходе постоянку порядка 2мВ).
Первый же канал практически не слушается регулировки, на выходе 200-300мВ.
При этом осцилографом смотрю всё ровно.
Далее решил проверить что покажет после подачи сигнала с генератора. Тут началось самое интересное... Ну прямоугольник оба канала выдали, но после этих манипуляций, тот канал у которого напряжение на резисторах 700мВ стал фонить. Не помогает и закоротка входа. На шинах питания такие же осцилограммы что и на выходе (естественно с отсечённой постоянной составляющей).
Пока выключил - пусть остынет, надо попробовать всё сначала.
Сергей, может я сильно сбил настройку канала 1? как вернуться к исходной точке?

и добавил...
Попробовал ещё раз начиная с холодного усилителя. С начала всё регулируется. Но возбуд присутствует изначально, причём с открытым входом усилителя он практически незаметен, а стоит закоротить вход или подключить генератор - проявляется чётко.

[Svjatoslav]

Возбуд на ВЧ или на инфранизких?
На выходе поключен эквивалент нагрузки 8 Ом?

[Viktor D]

На низах. на выходе нет эквивалента. Завтра найду где он убран, попробую с ним. Картинка похожа на ту, что в 11 посте.
Думал, что из за питания - попробовал заменить диодный мост - результатов не дало. Завтра попробую проверить все ёмкости. Надо много разбирать для этого.

[Svjatoslav]

Большие ёмкости могут быть с дефектом. Периодически полностью, или частично  пропадает контакт.
Проверить можно поменяв местами  БП  каналов.

[Viktor D]

Провёл ещё ряд экспериментов.
Пробовал заменять ёмкости в фильтре питания.
Пробовал заземлять на корпус шину питания в разных вариантах: в точке соединения емкостей питания, на входных разъёмах.
Так же пробовал с эквивалентом нагрузки и с замкнутым входом.
В среднем результат один, полностью убрать фон не удаётся. Максимум чего удалось добиться - уменьшить амплитуду генерации до 0,2 В. (максимально было до 2В), при частоте  примерно равной 50Гц.


Тот канал который больше фонит в свою очередь хуже настраивается по току покоя. Если у исправного как выставлено на резисторах по 250мВ  в нагретом состоянии -  так и стабильно держится, разность между плечами 1мВ (на выходе постоянка 2-3 мВ). То у другого канала с разогревом ток сильно плывёт и сбалансировать можно только при падении на резисторах 520мВ (что соответствует току 1А). Причём положительное плечо нормально слушается регулировки. Утягивает в сторону увеличения тока отрицательное плечо. Потенциометр в нём приходиться выкручивать до упора (только после этого  можно положительное плечо к нему "приблизить"). И минимальное постоянное напряжение на входе не удаётся снизить меньше 50 мВ.  при попытке сбалансировать с током покоя 0,5 А получается разбаланс на выходе 200 мВ, на резисторах разбаланс в 20мВ.

Может быть с этим связан фон на выходе?
Сергей, какие будут рекомендации, что ещё можно предпринять?

и добавил...
(Извините, но у Вас нет доступа в Галерею)
(0,1В/дел (щуп с делителем 1/10), 2мС.)

Вот такая картинка при открытом входе и без нагрузки. Амплитуда в отрицательную строну порядка 2В. частота по максимальным пикам порядка 50Гц. (междк максимальным и тем что поменьше соответственно 100 Гц.).

[Svjatoslav]

Может быть с этим связан фон на выходе?
Сергей, какие будут рекомендации, что ещё можно предпринять?

Именно этим и связан.
Проблема в отрицательном плече 1 канала, "парится" какая-то из деталей. Косвенно на это указывает то, что хуже строится ток покоя.
Надо проверить  эмиттерные повторители драйверного каскада. 
Проверить стабильность постоянного  напряжения на резисторах R16 и R18 от момента включения, и наличие генерации в этих точках. 

[Svjatoslav]

Пока пауза, отчитаюсь, что настроил-таки токовый фильтр под   ИТУНы.
Фильтр на трёхполосную АС, закрытого типа, с купольными СЧ и ВЧ и двумя запараллеленными 8-Омными НЧ головками в каждом корпусе.
Вполне удовлетворительно работает и от усилителя с  "ламповым" выходным сопротивлением 6 Ом.
Входное сопротивление фильтра в полосе 20 Гц- 20 кГц, со всеми подключенными головками, имеет девиацию от 5,5 до 19 Ом. 
Максимумы  Z наблюдаются на участках стыках полос.

[Svjatoslav]

Схема токового фильтра  в последней редакции, после настройки "на столе". При работе в АС, возможно, в схему будут внесены коррективы.
С1L1R1 фильтр ВЧ звена, второго порядка.
С2 и L3С5 - фильтр низких и высоких частот среднечастотного звена,  L2С7 - режекторный фильтр на резонанс СЧ головки.
R3С3 - цепочка Цобеля-Буше, выравнивающая импеданс НЧ звена, работает в помощь ФНЧ первого порядка на С4. R4L4С6 - режекторный фильтр на резонанс НЧ головок в корпусе. R4 - регулятор добротности, при значении 9 Ом получается наиболее плоская АЧХ передачи фильтра (при Rg=150 Ом).

[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]

и добавил...
Внешний вид фильтра  не для выставки, не презентабельный (на фото).
Набран на двух пластинах из фанеры. ВЧ узел - отдельно.
Пойдут в конкретные АС, которые 4 года работают ото "Бриза" со старым, "обычным" параллельным  фильтром "по напряжению".
Одновременно с новым фильтром готовится  смена ВЧ и СЧ головок. Корпус и НЧ головки остаются без изменения.

[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]
 

[Svjatoslav]

Последняя редакция фильтра, после черновой "утряски полос" по чувствительности.
Для чего ВЧ и СЧ звенья были  "опущены" примерно  на  8 и 6 дБ соответственно.
Приятная неожиданность: делители тока (R1,R2 и R3,R4) не ухудшили, а наоборот, улучшили токовое питание соответствующих головок.
Если раньше минимум выходного сопротивления фильтра со стороны  ВЧ головки был 3,8 Ом на частоте 7 кГц, то сейчас этот минимум принял значение 12,2 Ом. Сама девиация выходного сопротивления фильтра в диапазоне 2-20 кГц уменьшилась в разы.

[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]

[Svjatoslav]

[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ] [ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ] [ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ] Добавил выход на наушники.
Выходное сопротивление с выхода делителя около 50 Ом.
Рекомендую использовать изо- или ортодинамические наушники,  сопротивлением 8-32 Ом.
Из отечественных подойдут ТДС-7, ТДС-15, ТДС-16.
Вся коммутация блока произведена на плате защиты АС.
Оттуда берётся выход каналов, и там же отключаются АС.   


[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ] [ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]

[al Ex]

Прошу прощения, если ошибаюсь, но не перепутан ли на схеме вход и выход делителя? Или это какая-то фишка?

[Svjatoslav]

Очень надеялся на такой вопрос. 

Как видите, точно такой же "прикол" есть  и в токовых фильтрах в сообщении выше.
При работе с токовым выходом всё не как обычно, всё шиворот-навыворот. 

Усилитель, чтобы не изменялся его коэффициент передачи, нагружен на номинальное сопротивление, в данном случае примерно 7,5 Ом. С этого нагрузочного  резистора идёт отбор тока на капсюль наушника: ещё одним "скрытым" делителем выступают R5Z, и R6Z  во втором канале.   
В результате наушники работают с токовым управлением подвижки и коэффициент передачи усилителя не подскакивает.
При стоомных наушниках (ТДС-5) надо будет пропорционально Z увеличить  номинал R5 и R6.

[al Ex]

Будем изучать "матчасть". Спасибо!

[Svjatoslav]

Планируете обзавестись токовым усилителем, или таковой имеется?

[Svjatoslav]

Выход на "ушки", и они сами. 

[ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ] [ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ] [ Вложение: Вам нельзя просматривать вложения ]